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機(jī)器學(xué)習(xí)框架NIS+:通過最大化有效信息識別“因果涌現(xiàn)” | NSR

機(jī)器學(xué)習(xí)框架NIS+:通過最大化有效信息識別“因果涌現(xiàn)” | NSR

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原標(biāo)題:機(jī)器學(xué)習(xí)框架NIS+:通過最大化有效信息識別“因果涌現(xiàn)” | NSR
關(guān)鍵字:因果,動力學(xué),數(shù)據(jù),觀察者,微觀
文章來源:人工智能學(xué)家
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機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)難以捕捉復(fù)雜系統(tǒng)中的涌現(xiàn)現(xiàn)象(比如鳥群的集群行為、生命游戲現(xiàn)的復(fù)雜模式等),這阻礙了對復(fù)雜系統(tǒng)演化的預(yù)測。近日,北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院張江課題組提出了一套可以識別“因果涌現(xiàn)”的機(jī)器學(xué)習(xí)框架——強(qiáng)化版神經(jīng)信息壓縮器(Neural Information Squeezer Plus, NIS+)。該框架結(jié)合樣本重加權(quán)和反向動力學(xué)訓(xùn)練兩項(xiàng)技術(shù),可以通過有效信息(Effective Information,簡稱EI)最大化,實(shí)現(xiàn)從觀測時間序列中提取最優(yōu)的粗粒化策略,建立宏觀動力學(xué)預(yù)測模型,并判斷是否發(fā)生因果涌現(xiàn)。相關(guān)研究成果以“Finding emergence in data by maximizing effective information”為題發(fā)表于《國家科學(xué)評論》(National Science Review,NSR)。NIS+框架圖經(jīng)典因果涌現(xiàn)理論中的“觀察者效應(yīng)”因果涌現(xiàn)在2013年被正式提出,是一套定量刻畫涌現(xiàn)現(xiàn)象的理論框架。對于一個系統(tǒng)不同的觀察者來說,他們可能在微觀或宏觀兩種不同的尺度來觀察、刻畫同一個系統(tǒng),從而分別得到微觀動力學(xué)和宏觀動力學(xué),其中后者


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